为了提高图像重建效率,对传统双层字典的图像超分辨率重建算法进行了改进。在并行字典训练框架中使用拉普拉斯算子提取图像特征向量,直接参与第二层字典的构建;在双层字典学习过程中,使用数值解析的方法改进了第二层字典训练时特征值和样本值的选取方式,简化了计算过程。实验结果表明,该方法可以在改善图像重建效果的同时提高重建速度,在恢复图像高频信息的效率和效果方面较对比方法性能更优。